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【視頻】基于FPGA的嵌入式智能監(jiān)控小車（第三屆OpenHW開源硬件與嵌入式大賽優(yōu)勝獎）

傳統(tǒng)智能小車，特別是嵌入式系統(tǒng)，一般都是基于單片機或者ARM的嵌入式系統(tǒng)。.但是，本項目的課題是通過xilinx的FPGA開發(fā)板搭建嵌入式的硬件環(huán)境，從最小系統(tǒng)到IP核的添加，都是根據(jù)需要進行拓展的，實現(xiàn)一對一的拓展，不浪費資源，而且基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)的最大有優(yōu)點是，既有PFGA的并行執(zhí)行效率，又有嵌入式軟件的邏輯過程分析控制。本項目中的智能小車是一個對實時性要求很高的系統(tǒng)，因為反應(yīng)速度慢了，就會出現(xiàn)碰壁的情況，通過調(diào)試ＰＷＭ，調(diào)試外部硬件，弄清楚硬件特性，結(jié)合ＦＰＧＡ可編程的邏輯思想，兼顧傳統(tǒng)嵌入式的優(yōu)點，并且很好利用了ＦＰＧＡ的并行處理能力。在調(diào)試過程中，確定了這一點的可行性。系統(tǒng)設(shè)計分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計方面使用Spartan-6 的XC6SLX16 CSQ234 作為主控制器，傳感器使用攝像頭ov6620圖像采集模塊（兼測路徑），使用超聲波模塊（HCSR04）測距，由于兩者具有互補特性，所以能夠很好的控制小車的運行狀態(tài)，采用模糊算法計算出電機所需要的轉(zhuǎn)速，和舵機的轉(zhuǎn)角，從而實現(xiàn)穩(wěn)步漸進。軟件設(shè)計主要分為三部分，第一部分是最小系統(tǒng)的搭建（軟件初始化），第二部分是外部硬件的驅(qū)動，第三部分是核心算法。

發(fā)表于：2012/6/14

【視頻】基于Microblaze Linux的三軸數(shù)控系統(tǒng)（第三屆OpenHW開源硬件與嵌入式大賽優(yōu)勝獎）

將高性能邏輯可編程芯片F(xiàn)PGA引入數(shù)控加工領(lǐng)域，提出QT+Linux+Microblaze的設(shè)計方法。簡要介紹了項目的背景以及項目實現(xiàn)原理，詳細(xì)說明了系統(tǒng)中三個最主要的功能模塊及各自實現(xiàn)效果，最后分析了該項目的改進方向以及應(yīng)用前景。實驗證明，該系統(tǒng)非常適合當(dāng)今數(shù)控行業(yè)對控制模塊的運行速度、加工精度的要求。特點描述：QT+Linux+Microblaze的數(shù)控控制系統(tǒng)設(shè)計方案，利用QT設(shè)計界面友好的數(shù)控加工軟件，用于繪制加工圖形，并獲得圖形數(shù)據(jù)；結(jié)合Linux的移植能力，將QT數(shù)控軟件先在Linux中運行通過，再移植到Microblaze；最后由Verilog HDL語言編寫的并行執(zhí)行模塊根據(jù)加工圖形數(shù)據(jù)控制數(shù)控設(shè)備。由于引入FPGA芯片，可以不必過于考慮某些加工補償預(yù)測算法的時間開銷，間接有助于提高加工精度。系統(tǒng)主要由三大功能模塊組成：基于QT設(shè)計的數(shù)控加工軟件；用于上位機和下位機通信的抗干擾波特率自適應(yīng)UART模塊；下位機部分由FPGA處理器配置出三軸數(shù)控驅(qū)動模塊。加工軟件可繪制加工圖包括：直線、多邊形、圓、圓弧等。UART通信模塊具備了良好的抗干擾性能，下位機可自適應(yīng)上位機的波特率需求。

發(fā)表于：2012/6/14